Po śmierci legendarnego kosmologa Stephena Hawkinga naukowcy nadal dokonują ważnych odkryć na temat ewolucji gromad galaktycznych. Międzynarodowy zespół z Tajwanu, Włoch, Japonii i Stanów Zjednoczonych ujawnił nowe podstawowe prawo, które przewiduje ewolucję gromad galaktyk.
Gromady galaktyczne są największymi ciałami niebieskimi we wszechświecie. Trudno było jednak dokładnie zmierzyć ich rozmiar i masę, ponieważ w większości są one reprezentowane przez ciemną materię, której nie można bezpośrednio zaobserwować. Jedną z metod obserwacji pośredniej jest wykorzystanie efektu soczewkowania grawitacyjnego, opartego na teorii względności Einsteina. Promienie świetlne z galaktyki za gromadą rozciągają się pod działaniem grawitacji. Jeśli możesz zmierzyć zniekształcenie kształtu dla wielu galaktyk tła, możesz określić pole grawitacyjne gromady, a następnie jej masę i rozmiar.
Schematyczne przedstawienie soczewkowania grawitacyjnego. Promienie świetlne z galaktyki tła są wygięte przez grawitację galaktycznej gromady
Jedną z trudności badania była potrzeba dokładnych pomiarów zniekształceń. Aby rozwiązać ten problem, grupa wykorzystała dokładne dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i teleskopu Subaru. Wraz z informacją o temperaturze gazu z satelity rentgenowskiego, Chandra był w stanie statycznie zbadać te dane i stwierdzić, że są one zgodne z prostym prawem, reprezentowanym przez wielkość, masę i indeks temperatury gazu w gromadach. Z pomocą modeli komputerowych okazało się, że zgodnie z prawem klastry wzrosły o 4-8 miliardów lat. Teoretycznie prawo to oznacza, że duże galaktyki są jeszcze nastolatkami, nadal rosną, ciągnąc dużą ilość otaczającej materii.
Po lewej: rosnąca gromada, która przyciąga wiele galaktyk i ciemnej materii. Galaktyki spadają gwałtownie, a temperatura gazu wzrasta. Po prawej: rozwinięta spokojna gromada, przyciągająca niewiele spraw
Prawo jest tak proste, że można go użyć do kalibracji obserwowanych zależności w klastrach. Jest to kluczowy element w badaniu kosmologicznych praw wszechświata.
